#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>

template <class T>
class RingQueue
{
public:
    RingQueue(int max_cap) : _ringqueue(max_cap), _max_cap(max_cap), _c_step(0), _p_step(0)
    {
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_space_sem, 0, max_cap);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    void Push(const T &in) // 生产
    {
        P(_space_sem);
        pthread_mutex_lock(&_p_mutex); // 在申请信号量之后申请锁，使其他线程能够先进行P操作
        _ringqueue[_p_step] = in;
        _p_step++;
        _p_step %= _max_cap;
        pthread_mutex_unlock(&_p_mutex);
        V(_data_sem);
    }

    void Pop(T *out) // 消费
    {
        P(_data_sem);
        pthread_mutex_lock(&_c_mutex);
        *out = _ringqueue[_c_step];
        _c_step++;
        _c_step %= _max_cap;
        pthread_mutex_unlock(&_c_mutex);
        V(_space_sem);
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_data_sem);
        sem_destroy(&_space_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    std::vector<T> _ringqueue;
    int _max_cap;
    int _c_step;              // 消费者信号量计数
    int _p_step;              // 生产者信号量计数
    sem_t _data_sem;          // 正在使用的信号量
    sem_t _space_sem;         // 空闲的信号量
    pthread_mutex_t _c_mutex; // 消费者锁
    pthread_mutex_t _p_mutex; // 生产者锁

    void P(sem_t &s)
    {
        sem_wait(&s);
    }
    void V(sem_t &s)
    {
        sem_post(&s);
    }
};